beat365百年物理講壇第26講成功舉辦

2019年11月18日上午10點，beat365百年物理講壇第26講在物理西樓 202會議室成功舉行。應beat365官方网站劉雄軍教授的邀請，奧地利科學院院士、美國科學院院士、歐洲科學院院士、德意志科學院院士、因斯布魯克大學教授Peter Zoller為北大師生帶來了一場精彩報告，報告的主題為“A Quantum Leap in Quantum Information---Building Quantum Computers and Quantum Simulators with Cold Atoms and Ions（量子信息的飛躍——利用冷原子和離子構造量子計算機和量子模拟器）”。報告會由beat365量材中心劉雄軍教授主持，來自北大、清華、物理所等單位的約兩百位老師同學參加了此次活動。

報告會前，beat365官方网站院長高原甯教授親切會見了Zoller教授。高院長對Zoller教授的到訪表示歡迎，并與Zoller教授深入探讨了加強兩校之間交流合作的思路和途徑。之後，高院長為Zoller教授頒發“beat365百年物理講壇”紀念牌。劉雄軍教授陪同會見。

報告會上，劉雄軍教授首先向與會的老師同學介紹了Peter Zoller教授的研究方向以及學術成就。Zoller教授在量子信息、量子計算和量子模拟等領域都取得了非凡的成就，并因此獲得諸多崇高榮譽，包括沃爾夫獎、狄拉克獎、蘭姆獎、富蘭克林獎章等。在報告中，Zoller教授指出構造量子計算機是解決複雜量子多體問題的有效手段，它預期會帶來遠超經典計算機的運算速度，而突破經典計算的辦法就是利用量子态的疊加和糾纏。他簡要說明了量子計算機是如何工作的，包括如何存儲和操作量子比特。接着，他回歸到具體的離子阱系統，具體說明如何利用囚禁的離子實現量子存儲，如何利用激光操縱離子來實現量子邏輯門，以及如何進一步地進行量子計算的程序設計。那麼用這樣的量子計算機可以做什麼呢？其中一個方向即是著名物理學家Richard P. Feynman提出的，用量子計算機來進行量子模拟。具體方向包括構造人工量子物态，模拟量子化學，探究基礎物理學等等。Zoller教授重點介紹了兩類量子模拟: 一類是數字化（digital）量子模拟，即基于Trotter展開，在量子計算機上用邏輯門的頻閃序列來控制目标哈密頓量決定的量子态時間演化；另一類是模拟化（analog）量子模拟，即無需量子計算機，而是通過實驗構造多體量子系統，操控量子系統的有關參數來模拟目标多體哈密頓量。對于後一類模拟，Zoller教授着重介紹了利用光晶格實現Bose Hubbard模型并觀測超流-Mott絕緣體量子相變，利用量子氣顯微技術（quantum gas microscopy）探索二維Fermi Hubbard模型的相圖，以及逐個操控裡德堡原子來構造整個量子系統的實驗技術。在報告的最後，Zoller教授介紹了因斯布魯克大學實驗組的基于離子阱的可編程量子模拟實驗，以及與其合作的國際社會團體。

報告結束後，老師和同學們針對自己關注的問題進行了踴躍提問。Zoller教授對每個問題給予仔細的回答。講座圓滿結束。

本次活動同時安排Zoller教授與學院謝心澄院士、杜瑞瑞教授和檀時納教授等開展深入的學術研讨。

教師會談後，Peter Zoller教授與北大同學們進行了親切會談。座談會由博士後張龍主持，以學生提問、教授回答、集體讨論的形式進行。同學們十分珍視這個寶貴的交流機會，紛紛提出問題，既包括與量子計算和量子模拟相關的科研問題，也包括科研生涯規劃上的疑問等。Zoller教授仔細傾聽了每個同學的提問，并針對每個問題都給出了詳細的解答。Zoller教授和同學們一起進行了一個半小時的熱烈讨論。會後同學們紛紛表示獲益很大。

本次講座一如既往的堅持了百年物理講壇系列報告高水平、重學術、重前沿的特色，通過系列高端報告不斷開拓北大師生視野，其後的學生座談會更是給予同學們與優秀大師學者近距離接觸的機會，為進一步培養優秀科研工作者做出努力。